В ЦЕРН нашли доказательства жидкой природы первоматерии Вселенной

Специалисты, работающие с Большим адронным коллайдером, получили первое прямое экспериментальное подтверждение одной из ключевых теорий современной физики. Им удалось доказать, что кварк-глюонная плазма — особое состояние вещества, существовавшее в первые микросекунды после Большого взрыва, — ведет себя не как газ, а как обычная жидкость.

В ходе экспериментов ученые зафиксировали необычное поведение элементарных частиц. Было установлено, что кварки, проходя через сверхгорячую плазму, создают за собой волнообразные структуры. Этот эффект физики сравнивают со следом, который оставляет лодка, движущаяся по воде. Подобное наблюдение стало важным шагом в понимании фундаментальных свойств материи.

Кварк-глюонная плазма возникает при столкновениях тяжелых ионов, разогнанных до скоростей, близких к скорости света. В таких экстремальных условиях кварки и глюоны высвобождаются из протонов и нейтронов, формируя чрезвычайно плотную и горячую среду. Новые данные показали, что эта субстанция активно реагирует на движение частиц, что характерно именно для жидкостей.

Ранее обнаружить подобный эффект мешала сложность экспериментов: сигналы от различных частиц накладывались друг на друга. Однако физики из Массачусетского технологического института предложили нестандартное решение — использовать Z-бозоны в качестве своеобразных «маяков». Эти нейтральные частицы почти не взаимодействуют с плазмой, что позволило точно отследить происходящие внутри нее процессы.

Для получения надежных результатов исследователи проанализировали данные о 13 миллиардах ионных столкновений и отобрали около 2000 событий с участием Z-бозонов. В них были зафиксированы характерные энергетические всплески и вихревые структуры, направленные противоположно движению кварков. Полученная картина полностью совпала с теоретическими предсказаниями физика Кришны Раджагопала.

Таким образом, давний научный спор был фактически закрыт. Эксперимент подтвердил, что кварк-глюонная плазма обладает исключительной плотностью и способна тормозить движение кварков, формируя вихри. Это означает, что ученым удалось приблизиться к пониманию того самого «первичного бульона», из которого возникла Вселенная сразу после Большого взрыва.